2、橡胶挤出机吹塑薄膜的设备特征
吹塑成型设备由挤出机、机头(吹胀)冷却装置、牵引辊、导向辊以及卷取装置组成。
(1)挤出机
通常采用单螺杆挤出机,其规格随薄膜的宽度、厚度及产量而定。螺杆直径一般为30 - 90mm,较大的有150mm。为除去熔料中的杂质,防止薄膜破裂,在螺杆前端应放置过滤板及过滤网。
(2)机头
吹塑机头种类较多,常用的有侧面进料式、中心进料式、螺旋式、旋转式和共挤出机头。
(3)吹胀及冷却装置
当熔料从机头环形缝隙中挤出时温度较高(约在160℃以上),呈塑性状态。从吹胀到进入牵引夹辊时间较短,仅几秒到一分钟左右,单靠自然冷却无法使管膜定型和卷取。因此必须采用适宜的吹胀和冷却装置。
薄膜冷却系统应满足冷却效率高,冷却均匀,保证管膜在挤出过程中稳定而不抖动等。目前冷却方法很多,按冷却介质分有空气冷却和水冷却;按冷却部位分,有外冷和内外双面冷却等。
冷却装置中风环是常用的外冷却装置。它有多种形式,这里只介绍普通风环和真空室风环。
①普通风环普通风环结构。它是由风环体和风环盖用螺纹连接而成。旋转风环盖可改变出风口的间隙以调节风量。风环体常设有三个进风口,压缩空气从进风口沿风环切线方向同时进人。风环体及风环盖都设置有几层折流板。使进入的气流经过缓冲稳压以均匀的速度吹向管膜壁。风环出风口的间隙一般为1~4mm。从风环口吹出风的方向与水平面的夹角(一般称为吹出角)为45°~60°,冷却风环与模口即离30~100mm;风环内径为模口直径的1.5~3倍。
橡胶挤出机这种风环的风室较小,进出风量也较小,冷却效率较低。当车间环境气温较高时,冷却效率更低。为此,有采用多风口风环以强化传热过程,提高冷却效率。
②真空室风环它是一种负压风环。它的底部结构和普通风环相似,其上部管膜出口处增加一个带有节流孔的顶盖和软质薄膜组成的真空室。冷却空气通过气流转向板沿着管膜外表面高速平行流动,强制管膜表面的空气滞流层减薄。由于此高速气流的存在,产生负压效应而在离模口不远处就被提前吹胀。同时,在风环上方的风环室,由于有控制气流流速的节流孔作用,形成高速气流而处于真空状态,在该处管膜提前吹胀的程度更加明显。提前吹胀,能增大管膜的冷却面积,强化冷却效果,使管膜提前定型。另外,环形室能起自动调节管膜直径的作用。由于某种原因,当管膜直径稍一增大时,在真空室节流孔处的管膜周围间隙变小,迫使环形室的空气流速降低,同时风环用的鼓风机的背压增大,风量减少,风环吹出的空气流速也随着下降,于是环形室的真空度变小,管膜就自动恢复原状。生产实践证明,真空室风环的冷却效果比普通风环好,冷却效率高,从而能提高薄膜的质量和产量。
(4)牵引辊
牵引辊的作用是将人字板压扁的薄膜压紧,牵引并送至卷取设备。压紧可防止管膜内空气漏出,保证管膜形状及尺寸稳定。通过牵引,使薄膜具有纵向强度。
牵引辊通常由橡胶辊和镀铬钢辊组成,前者为从动辊,而后者为主动辊,与无级变速的驱动装置相连,辊间压力靠弹簧或气缸加载产生。用螺丝调节弹簧可以改变两辊之间的压力,以适应不同厚度的薄膜。
牵引辊应有较大的调速范围,其最大速度应稍高于整个吹膜机组在达到最大生产能力时所需的最高牵引速度,其最低速度应便于引膜等操作。国产吹膜辅机牵引速度一般为2-20m/min。
经人字板、牵引辊折迭的薄膜进人卷取装置之前,设置若干个直径为50。左右的金属导向辊或扩张辊。其作用是进一步将薄膜展平进行冷却,防止薄膜粘连和起皱。
(5)卷取装置
卷取装置的作用是按包装要求将薄膜卷取成卷。成卷的薄膜应整齐无皱纹,无拉伸变形。因此卷取装置应提供无级调节不随直径变化的卷取速度和松紧适中的张力。
在卷取过程中膜卷直径不断变化,在牵引速度恒定的情况下,要维持卷取张力不变,必须使卷取辊的速度随缠绕直径的增大而降低,即保持卷取线速度不变。